Система Стоп-старт

Система Стоп-старт (в другой интерпретации — система Старт-стоп) предназначена для экономии топлива, снижения вредных выбросов и шума за счет сокращения времени работы двигателя на холостом ходу. Как показывает практика эксплуатации автомобиля, режим холостого хода составляет до 30% общего времени работы двигателя. Этому способствуют частые остановки на светофорах, нахождение в пробках, являющиеся атрибутами большого города.

stop-start

До недавнего времени система Стоп-старт применялась в основном на гибридных автомобилях. Сегодня ситуация коренным образом меняется. Практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду автомобили, оборудованные данной системой.

Принцип работы системы Стоп-старт заключается в выключении двигателя при остановке автомобиля и его быстром запуске при нажатии на педаль сцепления (механическая коробка передач) или отпускании педали тормоза (автоматическая коробка передач).

Конструктивно система Стоп-старт объединяет устройство, обеспечивающее многократный запуск двигателя, и электронную систему управления.

Существует несколько подходов к реализации функции многократного запуска двигателя:

  1. усиленный стартер;
  2. реверсивный генератор (стартер-генератор);
  3. впрыск топлива в цилиндры и воспламенение смеси.

Самым простым и надежным с точки зрения конструкции является система Stop&Start фирмы Bosch. Благодаря данной системе название «стоп-старт» стало нарицательным названием остальных систем. Система устанавливается на автомобили Audi, BMW, Volkswagen и обеспечивает снижение потребления топлива, вредных выбросов до 8%.

Основу системы составляет специальный стартер, рассчитанный на большое количество пусков двигателя и имеющий увеличенный срок службы. Стартер оборудован усиленным малошумным механизмом привода, гарантирующим быстрый, надежный и бесшумный запуск двигателя.

Система управления осуществляет остановку и запуск двигателя, а также контроль заряда аккумуляторной батареи. Как и все современные электронные системы она включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.

К входным датчикам относятся датчики частоты вращения колес, частоты вращения коленчатого вала, положения педали сцепления (положения педали тормоза), положения педали акселератора, нейтрального положения рычага коробки передач (только с МКПП), состояния аккумуляторной батареи, а также другие датчики системы управления двигателем.

Своего электронного блока система не имеет, а использует мощности блока управления двигателем, в котором установлено соответствующее программное обеспечение. Исполнительными устройствами системы являются форсунки системы впрыска,катушки зажигания, стартер.

Работа системы Stop&Start носит циклический характер (выключение-запуск). Выключение двигателя происходит при следующих условиях:

  • полная остановка автомобиля;
  • перевод рычага коробки передач в нейтральное положение и отпускание педали сцепления — для автомобиля с механической коробкой передач;
  • нажатая педаль тормоза — для автомобиля с автоматической коробкой передач.

Кроме этого, при принятии решения о выключении двигателя система оценивает частоту оборотов двигателя, температуру охлаждающей жидкости, уровень зарядки аккумуляторной батареи, режим работы климатической установки.

При неработающем двигателе питание потребителей электрической энергии (кондиционера, аудиосистемы и др.) производится от аккумуляторной батареи.

При нажатии педали сцепления (отпускании педали тормоза на автомобиле с автоматической коробкой передач) система активирует стартер и производит запуск двигателя. В дальнейшем цикл работы системы повторяется.

Если величина заряда аккумуляторной батареи опускается ниже заданной величины, система на основании сигнала соответствующего датчика и команде блока управления выключается. Включение системы производится после зарядки аккумуляторной батареи. Система может быть принудительно отключена с помощью специальной кнопки на панели приборов.

Система Старт-стоп следующего поколения выключает двигатель уже в процессе остановки автомобиля (до его полной остановки), чем достигается еще большая экономия топлива. Процесс остановки автомобиля распознается блоком управления по определенным параметрам движения: скорости движения до торможения, скорости движения в текущий момент времени, отсутствию уклона дороги, отсутствию маневрирования. Если параметры движения не соответствуют заданным значениям, система срабатывает после полной остановки автомобиля.

Аналогичную конструкцию имеет система ISG (Idle Stop&Go) от Kia Motors. Основное отличием данной системы заключается в управлении автомобильным генератором. Так, при высокой нагрузке на двигатель для снижения потребления топлива генератор отключается, при торможении генератор включается и производится подзарядка аккумуляторной батареи. При падении мощности аккумуляторной батареи ниже 75% от номинальной система выключается. Система выключается также при использовании кондиционера.

Система STARS (Starter Alternator Reversible System), выпускаемая фирмой Valeo, в своей работе использует реверсивный генератор. Система устанавливается на автомобилях Citroen, Mercedes и позволяет снизить расход топлива до 10%.

Реверсивный генератор представляет собой электрическую машину переменного тока, которая в зависимости от условий может выполнять функции генератора и стартера. Работу реверсивного генератора обеспечивает специальный приводной ремень и обратимый натяжитель, позволяющий передавать усилие в двух направлениях. Реверсивный генератор бесшумно работает и имеет меньшее время запуска (0,4с в сравнении с 0,8с для обычного стартера).

Управление системой STARS производится с помощью отдельного электронного блока управления, который взаимодействует с блоком управления двигателем. Состав входных датчиков аналогичен другим системам Стоп-старт.

Дальнейшим развитием данной системы является использование рекуперативного торможения для создания дополнительной энергии и снижения расхода топлива.

Компания Mazda разработала систему SISS (Smart Idle Stop System), которая является альтернативой других систем Стоп-старт. Другое название системы i-Stop. В ней для многократного запуска двигателя используется впрыск топлива в цилиндры и воспламенение топливно-воздушной смеси. Система устанавливается на бензиновые двигатели, оборудованные непосредственным впрыском топлива.

Для обеспечения работы системы SISS поршни в цилиндрах останавливаются в определенных положениях, оптимальных для дальнейшего запуска двигателя. С началом движения (при отпускании педали тормоза) в цилиндры впрыскивается топливо и воспламеняется топливно-воздушная смесь, таким образом, производится запуск двигателя. При запуске двигателя в дополнение энергии сгорания топлива используется энергия стартера, который включается на непродолжительное время.

Снижение расхода топлива при применении данной системы достигает 9%. Система SISS работает только с автоматической трансмиссией.